废塑料的资源化技术——回收再利用.ppt
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1、废塑料的资源化技术废塑料的资源化技术 回收再利用回收再利用塑料因具有质量轻、强度高、耐磨性好,化塑料因具有质量轻、强度高、耐磨性好,化学稳定性好、抗药剂能力强、绝缘性能好、学稳定性好、抗药剂能力强、绝缘性能好、经济实惠等优点,因而在生产、生活中得到经济实惠等优点,因而在生产、生活中得到了广泛的应用。了广泛的应用。目前就所存在的废塑料的处理方式只有两种:目前就所存在的废塑料的处理方式只有两种:垃圾填埋和焚烧。垃圾填埋和焚烧。就填埋方式而言,废塑料在环境中长期不被就填埋方式而言,废塑料在环境中长期不被降解,造成了严重的白色污染。降解,造成了严重的白色污染。因为塑料制品的自然溶解度极低,正常情况因为
2、塑料制品的自然溶解度极低,正常情况下,弃置于地表的塑料制品需上百年的时间下,弃置于地表的塑料制品需上百年的时间方能消溶殆尽。方能消溶殆尽。就焚烧方式而言,其危害性是显而易见,就焚烧方式而言,其危害性是显而易见,不仅废塑料焚烧时释放出的多种有毒化学不仅废塑料焚烧时释放出的多种有毒化学气体直接威胁人类的身体健康,未加处理气体直接威胁人类的身体健康,未加处理的塑料燃烧会造成严重的环境污染,其燃的塑料燃烧会造成严重的环境污染,其燃烧过程中生成的环境污染物如多环芳烃、烧过程中生成的环境污染物如多环芳烃、多氯代多环芳烃、多氯代二苯并二恶英和多氯代多环芳烃、多氯代二苯并二恶英和多氯代二苯并呋喃、多氯联苯、硝
3、基多环多氯代二苯并呋喃、多氯联苯、硝基多环芳烃等都会对环境造成危害芳烃等都会对环境造成危害 环保专家指出,焚烧含有塑料和橡胶的垃环保专家指出,焚烧含有塑料和橡胶的垃圾极易产生被称为圾极易产生被称为“地球上毒性最强的毒地球上毒性最强的毒物物-二恶英二恶英”。二恶英是氯化三环芳烃类化合物,被誉为二恶英是氯化三环芳烃类化合物,被誉为环境中的环境中的“重复杀手重复杀手”,是一种毒性极强,是一种毒性极强的特殊有机化合物,包括多氯代二本并二的特殊有机化合物,包括多氯代二本并二恶英、多氯代二苯呋喃和多氯代联苯等。恶英、多氯代二苯呋喃和多氯代联苯等。其毒性比氰化钠要高其毒性比氰化钠要高50-100倍,比砒霜高
4、倍,比砒霜高900倍。倍。二恶英二恶英(Dioxin),又称二氧杂芑,是一种无色无味、毒性严重,又称二氧杂芑,是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质,二恶英实际上是二恶英类一个简称,它指的并的脂溶性物质,二恶英实际上是二恶英类一个简称,它指的并不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物,种化合物,这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质,所
5、以非常容易在生物体有机溶剂,是无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累。内积累。“二恶英二恶英二恶英二恶英”,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和,常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、水中,主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产造纸以及生产造纸以及生产造纸以及生产杀虫剂杀虫剂杀虫剂杀虫剂等产业。日常生活所用的胶袋,等产业。日常生活所用的胶袋,等产业。日常生活所用的胶袋,等产业。日常生活
6、所用的胶袋,PVCPVC(聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯)软胶等物都含有)软胶等物都含有)软胶等物都含有)软胶等物都含有氯氯氯氯,燃烧这些物,燃烧这些物,燃烧这些物,燃烧这些物品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。品时便会释放出二恶英,悬浮于空气中。大气环境大气环境大气环境大气环境中的二恶英中的二恶英中的二恶英中的二恶英90%90%来源于城市和工业垃圾焚来源于城市和工业垃圾焚来源于城市和工业垃圾焚来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅烧。含铅烧。含铅烧。含铅汽油汽油汽油汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产、煤、防腐处理过的木材以及
7、石油产、煤、防腐处理过的木材以及石油产、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400300-400时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸张、张、张、张、氯气氯气氯气氯气以及某些以及某些以及某些以及某些农药农药农药农药的生产环节、钢铁冶炼、的生产环节、钢铁冶炼、的生产环节、钢铁冶炼、的生产环节、钢铁冶炼、催催催催化剂化剂化剂化
8、剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、二恶英还作为杂质存在于一些农药产品如五氯酚、2 2,4 4,5-T5-T等中。等中。等中。等中。城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制仍在研究之中。目前认为主要有三种途径:仍在研究之中。目前认为主要有三种途径:1.在对在对氯乙烯氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中,焚
9、等含氯塑料的焚烧过程中,焚烧温度低于烧温度低于800,含氯垃圾不完全燃烧,含氯垃圾不完全燃烧,极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯,后者成极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯,后者成为二恶英合成的前体;为二恶英合成的前体;2.其他含氯、含碳物其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜铜、钴钴等金属离子的等金属离子的催化作用催化作用不经氯苯生成二恶英。不经氯苯生成二恶英。3.在制造包括农药在内的化学物质,尤其是在制造包括农药在内的化学物质,尤其是氯系化学物质氯系化学物质,象杀虫剂、除草剂、象杀虫剂、除草剂、木材防腐木材防腐剂剂、落叶剂、落叶剂、多氯联苯多氯联苯等产品的
10、过程中派生。等产品的过程中派生。二恶英主要危害二恶英主要危害二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消二恶英进入人体的途径主要有呼吸道、皮肤和消化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有化道。它能够导致严重的皮肤损伤性疾病,具有强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、强烈的致癌、致畸作用,同时还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间
11、暴露于免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于较高浓度的二恶英中,就有可能会导致皮肤的损较高浓度的二恶英中,就有可能会导致皮肤的损较高浓度的二恶英中,就有可能会导致皮肤的损较高浓度的二恶英中,就有可能会导致皮肤的损伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑,还出现肝功能的改伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑,还出现肝功能的改伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑,还出现肝功能的改伤如出现氯痤疮及皮肤黑斑,还出现肝功能的改变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神变。如
12、果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究表明,暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌表明,暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌表明,暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌表明,暴露于高浓度的二恶英环境下的工人其癌症死亡率比普通人群高症死亡率比普通人群高症死亡率比普通人群高症死亡率比普通人群高6060个百分点。个百分点。个百分点。个百分点。暴露途径暴露途径由于二恶英所具有脂溶性,记忆沉积于动物脂肪由于二恶英所具有脂溶性,记忆沉积于动物脂肪
13、由于二恶英所具有脂溶性,记忆沉积于动物脂肪由于二恶英所具有脂溶性,记忆沉积于动物脂肪和乳汁中,鱼、家禽、家畜及其蛋、肉、乳是最和乳汁中,鱼、家禽、家畜及其蛋、肉、乳是最和乳汁中,鱼、家禽、家畜及其蛋、肉、乳是最和乳汁中,鱼、家禽、家畜及其蛋、肉、乳是最易受到污染的食品。据估计,有易受到污染的食品。据估计,有易受到污染的食品。据估计,有易受到污染的食品。据估计,有90%90%的人群是通的人群是通的人群是通的人群是通过饮食(以动物类食品为主)而意外的暴露于二过饮食(以动物类食品为主)而意外的暴露于二过饮食(以动物类食品为主)而意外的暴露于二过饮食(以动物类食品为主)而意外的暴露于二恶英。食品中的二
14、恶英污染主要由各种类型排放恶英。食品中的二恶英污染主要由各种类型排放恶英。食品中的二恶英污染主要由各种类型排放恶英。食品中的二恶英污染主要由各种类型排放物(如焚烧垃圾、生产化学制品)通过生物累积物(如焚烧垃圾、生产化学制品)通过生物累积物(如焚烧垃圾、生产化学制品)通过生物累积物(如焚烧垃圾、生产化学制品)通过生物累积形成的水陆食品链造成二恶英在农田和液体重的形成的水陆食品链造成二恶英在农田和液体重的形成的水陆食品链造成二恶英在农田和液体重的形成的水陆食品链造成二恶英在农田和液体重的沉积所致。其他污染方式还包括动物饲料受到污沉积所致。其他污染方式还包括动物饲料受到污沉积所致。其他污染方式还包括
15、动物饲料受到污沉积所致。其他污染方式还包括动物饲料受到污染、处理下水道污物的方式不对、畜牧业泛滥以染、处理下水道污物的方式不对、畜牧业泛滥以染、处理下水道污物的方式不对、畜牧业泛滥以染、处理下水道污物的方式不对、畜牧业泛滥以及废液的排放和特殊方式的食品加工等及废液的排放和特殊方式的食品加工等及废液的排放和特殊方式的食品加工等及废液的排放和特殊方式的食品加工等.从事某从事某从事某从事某些特殊职业(如纸浆厂、造纸厂、焚烧厂以及有些特殊职业(如纸浆厂、造纸厂、焚烧厂以及有些特殊职业(如纸浆厂、造纸厂、焚烧厂以及有些特殊职业(如纸浆厂、造纸厂、焚烧厂以及有危险废弃物场所)的工人们可能会暴露与二恶英危险
16、废弃物场所)的工人们可能会暴露与二恶英危险废弃物场所)的工人们可能会暴露与二恶英危险废弃物场所)的工人们可能会暴露与二恶英浓度较高的环境中。浓度较高的环境中。浓度较高的环境中。浓度较高的环境中。废塑料的分选是废塑料回收再利废塑料的分选是废塑料回收再利用的前提工作用的前提工作这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂,往这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂,往这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂,往这是因为回收来的塑料制品的组成十分复杂,往往是几种塑料的混杂物。由于混合塑料的利用技往是几种塑料的混杂物。由于混合塑料的利用技往是几种塑料的混杂物。由于混合塑料的利用技往是几种塑料的混杂物。由于混合塑
17、料的利用技术还不是很成熟,所以再生利用比较困难。因此术还不是很成熟,所以再生利用比较困难。因此术还不是很成熟,所以再生利用比较困难。因此术还不是很成熟,所以再生利用比较困难。因此在对废塑料再生利用之前,必须进行一定程度的在对废塑料再生利用之前,必须进行一定程度的在对废塑料再生利用之前,必须进行一定程度的在对废塑料再生利用之前,必须进行一定程度的分选。这是因为:其一,不同极性性质的树脂制分选。这是因为:其一,不同极性性质的树脂制分选。这是因为:其一,不同极性性质的树脂制分选。这是因为:其一,不同极性性质的树脂制品是不相容的,混合后的再生制品容易出现分层,品是不相容的,混合后的再生制品容易出现分层
18、,品是不相容的,混合后的再生制品容易出现分层,品是不相容的,混合后的再生制品容易出现分层,发生发生发生发生“貌合神离貌合神离貌合神离貌合神离”现象,制品性能低劣;其二、现象,制品性能低劣;其二、现象,制品性能低劣;其二、现象,制品性能低劣;其二、一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大,一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大,一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大,一般不同的树脂塑料制品熔点或软化点相差较大,难以在同一温度下加工成型。难以在同一温度下加工成型。难以在同一温度下加工成型。难以在同一温度下加工成型。(一)手工分选(一)手工分选1根据不同塑料的常见用途,以经验确根据不同塑料
19、的常见用途,以经验确定不同废塑料的品种,如颗粒状泡沫包装定不同废塑料的品种,如颗粒状泡沫包装箱一般为聚苯乙烯(箱一般为聚苯乙烯(PS);食品包装袋一);食品包装袋一般为聚乙烯(般为聚乙烯(PE);饮料瓶多使用聚对苯);饮料瓶多使用聚对苯二甲酸乙二酯(二甲酸乙二酯(PET);打包袋多使用聚);打包袋多使用聚丙烯(丙烯(PP);塑料建材多为聚氯乙烯);塑料建材多为聚氯乙烯(PVC)。)。2遇到难以分辨的制品可以用遇到难以分辨的制品可以用 以下以下4种方法进行鉴别种方法进行鉴别塑化温度鉴别法:根据不同品种塑料的塑料塑化温度鉴别法:根据不同品种塑料的塑料的塑化温度不同,即使同一品种的塑料也其形的塑化温
20、度不同,即使同一品种的塑料也其形态不同而具有不同的塑化温度。可用转矩塑化态不同而具有不同的塑化温度。可用转矩塑化仪测定塑化温度,如表仪测定塑化温度,如表1可分辨出不同品种塑可分辨出不同品种塑料。料。表1 不同品种塑料塑化温度品种品种低低密密度度聚乙聚乙烯烯高高 密密 度度聚乙聚乙烯烯线线性性低低密密度度聚乙聚乙烯烯聚丙聚丙烯烯聚苯乙聚苯乙烯烯聚聚氯氯乙乙烯烯塑化温度塑化温度110115110115140145140145125130125130165170165170145150145150150170150170密度鉴别法密度鉴别法:根据不同类型塑料具有不同根据不同类型塑料具有不同的相对密度
21、,将样品放进配有一定密度的已的相对密度,将样品放进配有一定密度的已知溶液中,如表知溶液中,如表2,根据沉下或浮上鉴别塑,根据沉下或浮上鉴别塑料品种。料品种。表2 通用大品种塑料的密度鉴定溶液溶液类别类别溶液密度溶液密度(g/m(g/m3 3)溶液的配制溶液的配制上浮上浮下沉下沉CaClCaCl2 2溶液溶液1.271.27水水159g159g,CaCLCaCL2 2100g100gPEPE、PPPP、PSPSPVCPVCH H2 2O O1.01.0净净水水PEPE、PPPPPVCPVC、PSPSNaClNaCl溶液溶液1.191.19水水74g74g,NaCL126gNaCL126gPSPS
22、PVCPVC乙醇溶液乙醇溶液0.910.91水水100g100g,95%95%酒精酒精160g160gPPPPPEPE燃燃烧鉴别烧鉴别法。根据不同品种塑料燃法。根据不同品种塑料燃烧时烧时的表的表现现与特征不同如表与特征不同如表3 3分辨不同分辨不同品种塑料。品种塑料。表表3 3 几种塑料的燃烧特征几种塑料的燃烧特征塑料塑料品种品种燃燃烧烧难难易易离开火焰分离开火焰分燃燃烧烧与否与否火焰特征火焰特征燃燃烧时烧时外外观观状状态态气味气味PEPE易易燃燃烧烧上部黄色、下部青上部黄色、下部青色色无烟,逐滴滴无烟,逐滴滴下下如硫磺燃如硫磺燃烧烧气味气味PPPP易易燃燃烧烧上部黄色、下部青上部黄色、下部青
23、色色黑烟,逐滴滴黑烟,逐滴滴下下如石油气味如石油气味PSPS易易燃燃烧烧橙黄色、黑烟橙黄色、黑烟浓浓黑烟,黑烟,软软代代起泡起泡如苯乙如苯乙烯烯味味PVCPVC极极难难否否白烟,白烟,变软变软,可抽可抽丝丝如如氯氯化化氢氢味味PETPET易易燃燃烧烧内部黄色、外部内部黄色、外部兰兰色色可裂可裂为为碎片碎片刺激性气味刺激性气味尼尼龙龙、聚聚酰酰胺胺PAPA不易不易燃燃烧缓烧缓慢慢上部呈黄色上部呈黄色燃燃烧时烧时有液滴有液滴如羊毛燃如羊毛燃烧烧气味气味外观鉴别法:根据塑料的表面状态和性状等特点如表4进行分类。表4 不同塑料品种的外观性状塑料品种塑料品种外外观观性状性状PEPE手感手感较较滑滑腻腻,
24、未着色,未着色时时呈半透明状、柔而呈半透明状、柔而韧韧,LDPELDPE手感手感更更软软,HDPEHDPE则则稍硬稍硬PPPP比比PEPE更硬,透明度更硬,透明度较较好,未着色好,未着色时时呈白色透明状呈白色透明状PSPS性脆、易断裂、未着色性脆、易断裂、未着色时时无色透明状,敲打无色透明状,敲打时时有金属性有金属性的清脆声的清脆声PVCPVC本色本色为为微黄色透明状,透明状微黄色透明状,透明状较较PEPE、PPPP好,好,软软制品柔而制品柔而韧韧,硬制品的硬度高于,硬制品的硬度高于LDPELDPE而低于而低于PPPP(二)在手工分选的基础上再结(二)在手工分选的基础上再结合一些设备进行分选合
25、一些设备进行分选A风力分选:根据塑料的相对密度不同,风力分选:根据塑料的相对密度不同,随风飘移的距离也不同。此法不仅能分开相随风飘移的距离也不同。此法不仅能分开相对密度差异较大的塑料,而且可以将相对密对密度差异较大的塑料,而且可以将相对密度较大的碎石块、土沙块分离出去。其操作度较大的碎石块、土沙块分离出去。其操作步骤是:首先将废塑料制品破碎送入分选装步骤是:首先将废塑料制品破碎送入分选装置的料斗中;然后开动风机,使碎片、碎块置的料斗中;然后开动风机,使碎片、碎块喷散出去,由落下距离不同而实现分离。喷散出去,由落下距离不同而实现分离。B静电分选:利用各种塑料磨擦带电能力静电分选:利用各种塑料磨擦
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